导语

细胞外囊泡（主要包括外泌体和微囊泡）是一种由活细胞分泌的纳米级别小囊泡，包裹着细胞来源的核酸和蛋白等活性分子，具有介导细胞间的通讯等作用，由于携带了反映来源细胞的特异性信息，是理想的生物标志物。越来越多的研究表明，细胞外囊泡可参与疾病的发生发展，作为疾病的诊断和治疗靶点，成为目前的研究热点。近日，来自复旦大学的黄胜林课题组等研究团队在《Clinical Chemistry》发表论文揭示了人血浆中细胞外囊泡长链RNA组分特征，并可作为癌症诊断的潜在生物标志物。

 

人类血浆细胞外囊泡长链RNA测序

血浆中的细胞外囊泡长链RNA数量众多，包括mRNA、circRNA和lncRNA等，但表达水平较低，如何高效并稳定的检测是目前的主要问题。这项研究提出了血浆细胞外囊泡长链RNA测序（exLR-seq）的优化策略，并将这些RNA命名为exLRs，在来自1-2mL血浆的每个exLR-seq样品中可靠地检测到超过10000个exLRs，包括mRNA，circRNA和lncRNA。一个成功的exLR-seq跟规范的血浆采集、EV RNA抽提和文库构建密切相关。

人类血浆细胞外囊泡长链RNA测序（exLR-seq）

exLRs可判断性别、年龄和组织来源

对血浆exLRs的分析发现，血浆中存在着约20%完整的mRNA，这些RNA具有完整的结构，提示可能仍具备编码蛋白能力。与之前的报道一致，血浆中的细胞外囊泡环状RNA是富集的，数量很多，但样本间差异比较大。血浆exLRs还存在性别和年龄差异的靶点。重要的是，血浆exLRs包括了三分之一的组织特异性RNA，这些exLRs可反映它们的组织来源，这个发现为exLRs作为疾病诊断靶点提供关键的理论和实际基础。

exLRs可评估各种免疫细胞组分

 由于血浆细胞外囊泡来源于不同组织细胞，其中也包括各种免疫细胞组分，基于CIBERSORT工具，发现血浆exLRs可评估不同免疫细胞组分情况，而且肝癌病人和正常人存在部分免疫细胞差异。

 

exLRs可区分癌症病人和正常人

分析发现exLRs谱可以有效的区分癌症患者与健康个体。与健康对照组相比，癌症组总共有581个上调的exLRs，1110个下调的exLRs，这些差异的exLRs功能富集到了癌症相关的通路。基于检测到的差异exLRs进行非监督层次聚类，聚类结果能将癌症患者和健康对照区分开。采用支持向量机（SVM）算法可有效地对癌症患者和健康个体进行分类。

exLRs可诊断肝癌

进一步发现了8个exLRs可作为肝细胞癌（HCC）诊断的生物标志物，在训练组、验证组和测试组都具有较高的诊断效能，并且能够区分其它肿瘤病人。该研究揭示了人血浆中丰富的细胞外囊泡长链RNAs（exLRs），可作为癌症诊断的潜在标志物。由于exLRs数量众多，含有各种组织细胞特异靶点，对各种疾病的诊断、预后和疗效判断等也有潜在意义。细胞外囊泡中含有各种类型的RNA，以往的研究主要集中在微小RNA（microRNA），目前对exLRs的研究才刚开始，随着exLRs检测方法的不断完善，后续将会有更多的exLRs靶点被发现。

通讯作者简介

本研究通讯作者为复旦大学附属肿瘤医院/生物医学研究院黄胜林研究员、何祥火研究员和复旦大学附属肿瘤医院王鹏副主任。黄胜林课题组长期从事RNA组学和细胞外囊泡(外泌体)相关研究，在外泌体方面，前期还发现了环状RNA在外泌体富集(Cell Res, 2015)，并建立了exoRBase数据库(NAR, 2017)。

原文：Li Y, Zhao J, Yu S, et al. Extracellular Vesicles Long RNA Sequencing Reveals Abundant mRNA, circRNA, and lncRNA in Human Blood as Potential Biomarkers for Cancer Diagnosis. Clin Chem. 2019 Mar 26.

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